WSTĘP
Inżynieria genetyczna IG:
Technologia rekombinacji DNA in vitro, pula technik i molekularnych narzędzi służąca pozyskiwaniu, poznaniu i świadomej ingerencji w materiał genetyczny organizmu.
Cele:
Zmiany pierwotnych właściwości
Umożliwia opis genomu, proteomu Identyfikacja badań funkcji genów
Regulacja ich ekspresji
Materiał badawczy:
Kwasy nukleinowe
Białka
Metody:
Biochemia
Immunochemia
Biologia molekularna
Bioinformatyka
Powstanie: Zaawansowany poziom wiedzy (genetyka, mikrobiologia, biochemia)
Poznanie budowy DNA, zasad funkcjonowania kodu genetycznego
Poszukiwanie „narzędzi” (enzymy, wektory)
Opracowanie metod, które pozwoliły poznać i wykorzystać DNA, RNA, białka i zawartą w nich informację.
Cele:
1) Aspekty poznawcze: Budowa i funkcjonowanie genomów, proteomów, transkryptomów
Poznanie mechanizmów funkcjonujących w zdrowych organizmach oraz w stanach chorobowych
2) Aspekty praktyczne: Biotechnologie (bakterii, roślin, zwierząt) w tym m.in. tworzenie organizmów transgenicznych tj. zmienionych genetycznymi metodami inżynierii genetycznej. Produkcja białek o lepszym składzie aminokwasowym, tłuszczów o lepszym składzie kwasów tłuszczowych
Medycyna (diagnostyka, profilaktyka)
Farmakologia (leki, szczepionki, hormony)
Rolnictwo (hodowle zwierząt, wzrost wydajności zwierząt i roślin, wzrost oporności na choroby, szkodniki), Kryminalistyka
Zaginięcie i wyginięcie gatunków roślin.
Zastosowanie:
Poznanie struktury genomów/ genów (dawcy genów i obiekt modyfikacji genetycznej - genomika)
Opracowanie metod transferu genów do innych organizmów
Izolacja i ocena produktu ekspresji, charakterystyka białek, przypisanie im funkcji biologicznej - proteomika
Analiza ekspresji genów, jej regulacje na różnych poziomach (transkryptomika)
Wprowadzenie nowych „konstruktów” (geny + sekwencje towarzyszące, promotory, terminatory, sekwencje regulatorowe) w odpowiednie miejsce genomu (transformacja)
Opracowanie nowych metod identyfikacji, charakterystyki, izolacji, puryfikacji białek i kwasów nukleinowych, analizy ich sekwencji (struktury I- II- III rzędowej)
Rodzaje zmian w materiale genetycznym:
Wstawienie do genomu nowych genów (transgeny)
Wymiana sekwencji już istniejących na inne
Usuwanie wybranych elementów genomu
(…)
… genów
Modyfikacje funkcjonujących szlaków metabolicznych (poprzez zmiany w ekspresji białek)
Tworzenie nowych konstruktów z wcześniej poznanych elementów genetycznych (promotory, terminatory, sekwencje kodujące, introny, sekwencje regulatorowe, konstrukcje tzw. genów fuzyjnych)
Modyfikacje wyżej wymienionych elementów (kontrolowane mutacje celem podniesienia lub zablokowania ekspresji wybranych genów)
Inżynieria genetyczna w medycynie:
I komercyjny produkt: ludzka insulina
Antybiotyki: penicylina, streptomycyna, tetracyklina
Białka: interferony, interleukiny, czynniki krzepnięcia
Kolejne hormony: somatotropina, ludzki hormon wzrostu
I rekombinowany białko: ludzka somatostatyna, neurotransmiter peptydowy (synteza chemiczna genu, sklonowany w plazmidzie ekspresyjnym)
Identyfikacja zmian w strukturze genów związanych z chorobami genetycznymi (delecje, insercje, translokacje) beta-talesemia, fenyloketonuria, dystrofia mięśniowa, zespół krótkiego chromosomu X
Zmiany domen efektorowych przeciwciał, które wyznaczają specyficzność ich funkcjonowania. Domeny zastępowane sekwencją kodującą toksyn. Takie fuzyjne przeciwciało dostarcza toksynę specyficzną do komórek, które posiadają docelowy antygen (znaczenie…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)